JPS6182072A

JPS6182072A - 緩衝器用ピストン及びその製造方法並びに製造装置

Info

Publication number: JPS6182072A
Application number: JP20359984A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Onodera; 豊小野寺; Masayasu Iwata; 正庸岩田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1986-04-25
Also published as: JPH0481074B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は自動車の懸架装置等に用いられる緩衝器用ピス
トン及びその製造方法並びに製造装置に関する。

（従来の技術）従来、緩衝器に用いられるピストンにおいては、密封性
、耐摩耗性および摺動性を高めるために、第１３図に示
すようＫ、ピストン本体１０１の外周面に溝１０２を設
け、この溝１０２に円筒状のピストンリング１０３を装
着していた。このピストンリング１０３は、四フッ化エ
チレン樹脂（以下ＰＴＦＥという）をコーティングした
鋼板や、ナイロン、フェノール衝脂等で成形されていた
。

（発明が解決しようとする問題点）ところで従来例の上記した構造にあっては、。

数は小さいが、鋼板の弾性率が高いために接触面圧は大
きくなυ、ピストンの摺動抵抗を大幅に低減することは
できないという問題があった。またナイロン、フェノー
ル樹脂等を用いた場合は、鋼板を用いたものに比べて弾
性率は低く接触面圧が小さくなっているが、摩擦係数は
ＰＴＦＥに比べて大きく、摺動抵抗が大きくなるという
問題があった。

またピストンリング１０３の巾と溝巾との間に隙間があ
るため、ピストンの往復動作の反転時においてピストン
リング１０３がピストン本体１０１に対して相対移動し
て、ピストンリング１０３が溝１０２の側壁に当って音
を発するという問題があった。

そこでこの発明はピストン本体の外周面に自己潤滑性お
よび収縮性を有するＰＴＦＥ単一のピストンリングを形
成し、接触面圧を低減して摺動抵抗を低くすると共に、
ピストン本体とピストンリングとの固定度を高めて摺動
時のピストンリングとピストン本体との相対移動の防止
を図った緩衝器用ピストン全提供することを目的とし１
合せてその簡易な製造方法及び簡易な製造装置を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、この発明に係る緩衝器用
ピストンは、係合手段を備えたピストン本体の外周面に
、四フッ化エチレン樹脂のピストンリングを係合して取
付けたものから構成されている。

本発明の緩衝器用ピストンの製造方法は、会今る。

本発明の緩衝器用ピストンの製造装置は、チ参トン本体
に取付けたシートラ冷却する冷却手段とから成っている
。

（実施例少以下に本発明を図示の実施例に基ついて説明する。第１
図は本発明に係る緩衝器用ピストンの一実施例が示され
ており、この緩衝器用ピストンは、ピストンの軸芯方向
に貫通孔１ａが設けられた円゛筒状のピストン本体１と
、その外周面に嵌合されたＰＴＦＥｆｆのピストンリン
グ２とから成っている。

ピストン本体１の外周面には円周方向全周にわたって形
成された係合溝３がピストン本体１の軸方向に複数条設
けられている。

ピストンリング３μ円筒形状で、内周面には係合溝３の
形状に倣って形成された環状突起２ａ。

・・・が設けられており、環状突起２に、・・・は係合
溝３　・・・ｒ４Ａ一式台でｈスー以上のように構成された緩衝器用ピストンにお、ては、
ピストンリング２はＰＴＦＥから形成されｊいるので、
摺動面の摩擦係数は低い。さらに弾ｌ：率は低く収縮性
がいいので接触面圧は小さく。

醍動抵抗は低い。またピストン摺動時において、ピスト
ンリング２は摺動抵抗により摺動方向と反対方向に引張
られるが、ピストンリング２の環状突起２　ａ　＋・・
・がピストンの摺動方向に対して直角方向に延びる溝３
．・・・に嵌合されているので、ピストンリング２に加
わる力は６溝３．・・・の側面により受は持たれる。

第２図および第３図は、本発明の緩衝器用ピストンの他
の態様を示している。第２図の場合は、ピストンリング
２の下端を拡開してスカート部４を形成している。この
ような構成とすることにより、摺動時に摺動部を密封す
るシールリングとしての機能を果たしている。従って従
来のようにシール性を高めるために、別体のシールリン
グ全装着する必要がなくなる。

第３図の場合は、スカート部４０円周方向に波状の凹凸
を設はピストン本体１０半径方向の剛性を弱めて、スカ
ート部４の接触面圧を小ａくして摺動抵抗を低減したも
のを示している。

なお本実施例においてはピストン本体外周面に係合溝３
を設けて、ピストンリング２内周面に設けた環状突起２
ａと係合するようにしたが、ピストン本体外周面に係合
突起を設けてピストンリング會係合するようにしてもよ
い。

つぎに上記の構成より成る緩衝器用ピストンの製造装置
と製造方法について説明する。

第４図には、本発明の製造装置の概念図を示しており、
ターンテーブル５の周凹に、ピストン本体１ｆｔターン
テーブル５の所定位置に供給するピストン本体供給手段
６．ピストン本体１に取付けられるＰＴＦＢシート９を
保持するシート保持手段であるテーパ治具７を組付ける
テーパ治具供給手段８．四フッ化エチレン樹脂のＰＴＦ
Ｅシート９を収納し加熱する加熱筒１０、加熱筒１０か
らＰＴＦＥシート９を取出してテーパ治具７に取付ける
シート取付手段１１．ＰＴＦＥシート９をテーパ治具７
を介してピストン本体１の外周に圧着するシート圧着手
段１２、ピストン本体１に圧着したＰＴＦＥシート９を
カシメてピストン本体１外周面に設けた係合溝３に嵌込
むカシメ手段１３．ＰＴＦＥシート９の外周をピストン
本体１の半径方向内方に押圧して、ＰＴＦＥシート９の
内周面全ピストン本体１の外周面の形状に倣った形状に
形成させる加熱シリンダ１４が配設されている。

ターンテーブル５上には円周方向に等間隔にピストン本
体１の載置台１５が６箇所設けられておυ、各載置台１
５．・・・の位置に重なるようにターンチーグル５は図
上反時計方向に６０’ずつ間欠的に回転するようになっ
ている。ここで各載置台１５の停止位置について、ピス
トン本体供給手段６により供給される位置を第１ステー
シヨンＡとして。

図上反時計方向に第２ステーションＢ、第３ステーショ
ンＣ，第４ステーシヨンＤ％第５ステーションＥおよび
第６ステーシヨンＦとする。

以下に各工程の装置について詳述する。まずピストン本
体供給手段６は、ターンテーブル５の半径方向に配設さ
れた油圧等のシリンダ１６から成っており、シリンダ１
６のロッド先端１７前面に込られてくるピストン本体１
をターンテーブル５の載置台１５まで押出すようになっ
ている。

載置台１５１Ｃ載置されるぎストン本体にはテーパ治具
が取付けられるが、第５図に示すように。

テーパ治具７は円錐形状で、その上端には円柱状あるい
は四角形状の杷持部１８が形成されている。

さらに下端面１９には下方に向って延びるビ奔十７２０
が形成されており、ピン２０はピストン本体１の貫通孔
１ａに挿通される。テーパ治具７のピン２０はピストン
本体１よりも長くなっており。

載置台１５に取付けられる後記する押し棒１５ｃに形成
された挿通穴１５ｈまで挿通され、ピストン本体１に組
付けられる。このテーパ治具７の下端面１９の径りはピ
ストン本体１の外径ｄよシも若干大きく形成されており
、テーパ治具の下端面のピストン本体１の外径よりも大
きい外周端縁は、下方に突出して環状突出部２１？構成
して２す、環状突出部２１がピストン本体１の上端部に
嵌合するようになっている。

つぎに第２ステーシヨンＢには、第５図に示したＰＴＦ
Ｅシート９を収納する加熱筒１０が配設されている。加
熱筒１０は有底円筒形状で、外周にバンドヒータ１０ａ
が巻かれて内部のＰＴＦＥシート９を加熱して、ＰＴＦ
Ｅシート９を軟かくして成形性をよくしている。ＰＴＦ
Ｅシート９は円板状で中央に孔９ａが形成されたもので
ある。

シート部材取付手段１１は、加熱筒１０内に挿入可能の
有底円筒形状で内部を負正にしてＰＴＦＥシート９を１
枚ずつ吸着するバキュームチャック１１ａと、バキュー
ムチャックｌｌａ’ｉ上下動させるシリンダｌｌｂと、
さらにバキュームチャックｌｌａを水平方向に水平移動
させるシリンダ１１ｃとから成っている。

また第３ステーシヨンＣには、詳細を第６図に示すよう
に、テーパ治具７に取付けられたＰＴＦＥシート９を下
方に押圧して、ピストン本体１に圧入するシート圧着手
段１２が配設されているっシート圧着手段１２は、中心
に円形の穴２２ｂ？有するゴムあるいは弾性プラスチッ
ク等の板状体２２ａｅ取付けた圧入治具２２と、圧入治
具２２を上下方向に移動させる圧入シリンダ２３とから
成り、圧入治具２２は上記版状体２２ａに間隔をおいて
対向配置される支持板２２　ｃとがロッド２２ｄ、　２
２　ｄ　を介して連結して構成されており。

ロッド９２ｄ　、９２ｄは固定プレート２４に設けられ
た挿通孔２４ａ　、２４ａに上下方向に摺動自在に挿通
されている。支持板２２ｃにはシリンダ２３のロッド先
端部が固定されている。さらに固定プレート２４にはテ
ーパ治具７を固定するテーパ状治具押え用の押えシリン
ダ２５が配設されている。

第８図にはシート圧着手段１２の他の態様を示しておυ
、固定プレート２４上にはテーパ治具７’ｔｏｏ＝させ
るスピンドル２４ｂが配設されている。

圧入治具２２の、ロッド２２ｄ、２２ｄの下端部２２ｅ
　、２２ｅには、ロッド２２ｄ　、２２ｄと直角方向に
互いに対向する棒状体２６ａ　、２６ａが摺動自在に取
付けられている。棒状体２６　ａ　、　２６ａの内側の
端部には、下面にＰＴＦＥ製のプレート２６ｂ　、２６
ｂを取付けた押え部材２６ｃ、２６ｃが取付けられてお
り、押え部材２６　ｃ　’＋　２６　ｃとロッド下端部
２２ｅ　、２２ｅとの間にスプリング２６ｄ　、２６ｄ
が介挿されて押え部材２６ｃ、２６ｃを内方に付勢して
いる。

つぎに第４ステーシヨンＤＫは、詳細を第９図に示すよ
うに、ピストン本体１に圧入されたＰＴＦＥシートのズ
レや離脱を防止するためのカシメ手段１３が設けられて
おり、載置台の直上位置に配設されたスピンドル１３ａ
と、ピストン本体１に圧入嘔れたＰＴＦＥシート９に幽
接して、ＰＴＦＥシート９を押圧するローラー１３ｂと
から成る。ローラー１３ｂは断面台形状で、上底が下底
よりも大径で上端の角が鋭角に形成されておυ、ローラ
ー１３ｂの高さは、ピストン本体１の外周面の上端側の
係合溝３の高さと同一に設定されている。ローラー１３
ｂはシリンダ等（図示せず）により水　　“平方向に移
動されるようになっている。

つぎに第５ステーシヨンＥにはテーパ治具供給手段８が
配設されており、テーパ治具７の頭部の把持部１８をチ
ャックするチャック８ａｆロツド先端に備え、上下方向
に移動可能なシリンダ８ｂと、このシリンダ８ｂｅ保持
して水平方向に移動させるシリンダ８ｃとからなシ、取
外したテーパ治具７を第１ステーシヨンＡのピストン本
体１まで搬送して組付けるようになっている。

つぎに第６ステーシヨンＦには、第１１図に示すように
、載置台１５の上方に加熱シリンダ１４および冷却シリ
ンダ２７が配設されており、加熱シリンダ１４と冷却シ
リンダ２７とは同一径で同軸に断熱材２８を介して一体
に成形されている。

加熱シリンダ１４にはパンドヒーメ１４ａが巻かれてお
り、温調装置（図示せず）に接続され設定温度で管理す
るようになっている。また冷却シリンダ２７には冷却ジ
ャケット２７ａが設けられ、冷却ソヤケツ）２７ａ内部
に水、又は窒素ガス等の熱媒体を流して、加熱シリンダ
１４と同様にある設定温産で管理されている。

加熱および冷却シリンダ１４．２７の内周面は、ホーニ
ング刀ａ工により精密に仕上げられている。

外径寸法の異なる製品を作る場合は、予じめ所定寸法の
加熱シリンダおよび冷却シリンダを作っておけば、短時
間で加熱および冷却シリンダの又換が可能となる。

ターンテーブル５の載置台１５は、ベアリング１５ａｔ
−介してターンテーブル５に取付けられ回転可能となっ
ている。載置台１５の中央には貫通孔１５ｂが設けられ
、押し棒１５ｃが上下方向に摺動自在に挿通されている
。押し棒１５ｃの上端部は大径となって段部１５ｄが形
成され、貫通孔１５ｂに形成された段部１５ｅに係合し
て下に落ちないようになっている。さらに押し棒１５ｃ
の下端にはばね座１５ｆが設けられておシ、ばね座１５
ｆとベアリング１５ａとの間にスプリング１５ｇが介装
されて、押し棒１５ｃｔ下方に付勢している。ターンテ
ーブル５の加熱シリンダ１４が設けられた位置に対応す
る下方位置には、押し棒１５ｃｔ上方に押し上けて載置
台１５上のピストン本体１ｔ−加熱シリンダ１４に圧入
するシリンダ２９が配設されている。

つぎにこのような装置の作用について説明する。

第１ステーシヨンにあっては、ピストン本体１はシリン
ダ１６によってターンテーブル５に押し出して載置台１
５に供給される。つぎにピストン本体１上にテーパ９冶
具供給手段８によってテーパ治具７が取付けられる。タ
ーンテーブル５が図上反時計方向に回転してピストン本
体１は第２ステーシヨンＢに搬送される。第２ステーシ
ヨンＢでは、バキュームチャックｌｌａによシ加熱筒１
０内のＰＴＦＥシート９が吸着され、シリンダｌｌｃに
よってチーツク治具７上方まで搬送され、シリンダ１１
ｂによってテーパ治具７に、水平状態に取付けられる。

ついでターンテーブル５が回転してピストン本体１は、
第３ステーシヨンＣに搬送される。第３ステーシヨンＣ
では、押えシリンダ２５によりテーパ治具７を動かない
ように固定する。

ついで圧入シリンダ２３によシ根状体２２ａをロッド２
２ｄ、２２ｄｔ−介して下方に押し下げる。

板状体２２ａは孔２２ｂを介してテーパ治具７に挿通さ
れ、圧入シリンダ２３の下降に伴って、第７図に示すよ
うに、板状体２２ａの孔２２ｂがテーパ治具７の外周面
に沿って拡張される。ＰＴＦＥシート９は板状体２２ａ
の下面によってテーパ治具７の外周面に押圧され、外周
面に沿ってすべりながら内径が拡がり、徐々に円筒状に
成形され、ピストン本体１の外周面に装着される。この
ＰＴＦＥシート９により成形されたピストンリング２の
上端はテーパ治具７下端の環状突出部２１の下端位置と
なるので、環状突出部２１の長さしを調整することによ
って、ピストン本体１外周面上のピストンリング２の位
置決めが可能となる。

また第８図にはシート圧着手段１２の他の態様を示して
おυ、この場合は、テーパ治具７ｔスピンドル２４ｂに
より回転させる。テーパ治具７を回転させることにピス
トン本体１および載置台１５も回転している。この状態
で圧入シリンダ２３によりロッド２２ｄ、２２ｄを介し
て押え部材２６ｃ。

２６ｃを押下げる。押え部材２６ｃ、、２６．ｃは、テ
ーパ治具７の外周面に沿って下方に押下けられ。

テーパ治具７と共に回転しているＰＴＦＥシート９に接
触する。さらに押下けられてスプリング２６ｄ。

２６ｄのスプリング力によってＰＴＦＥシート９はテー
パ治具７外周面に押圧され、ＰＴＦＥシート９自体の回
転により徐々に無理なく円筒状に成形される。

つぎにターンテーブル１の回転によりＰＴＦＥシート９
が取付けられたピストン本体１は第４ステーシヨンＤに
搬送される。第４ステージ：１７Ｉ）ｉｃおいては、ス
ピンドル１３ａによりチーツク治具７を回転させ、シリ
ンダ等によりローラー１３ｂｉ水干方向に移動させてピ
ストン本体１に取付けられたＰＴＦＥシート９の上端を
押圧し、ピストン本体１の上端側の係合溝３内にカシメ
る。

カシメられた後、ピストン本体１はターンテーブル５０
回転により第５ステーシヨンＥに搬送される。ここでは
、チャック８ａによりチーツク治具７の把持部１８がチ
ャックされ、シリンダ８ｂにより持ち上げることによっ
てピストン本体１からテーパＰ治具７が取外される。さ
らに、シリンダ８Ｃによシテーパ治具７を第１ステーシ
ヨンＡに搬送して、ピストン本体供給手段６により供給
されたピストン本体１に組付ける。

テーパ治具７が取外されたピストン本体１は、ターンテ
ーブル５の回転によシ第６ステーシヨンＦに搬送される
。ここでピストン本体１は載置台１５の押し棒１５ｃ’
ｊ−介してシリンダ２９によって押上げられ、開口テー
パ部１４ａより加熱シリンダ１４内に圧入される。加熱
シリンダ１４内ではＰＴＦＥシート９が軟くなっており
、ＰＴＦＥシート９の外周面が半径方向に押圧されて、
ＰＴＦＥシート９の内周はピストン本体外周面の係止＠
３内に入シこむ。さらに次のピストン本体１が圧入され
ると、そのピストン本体１により上方に押されて、ピス
トン本体１の軸方向の長さ分づつ順に上方に送られてい
く。加熱シリンダ１４を通過すると冷却シリンダ２７に
送られ、加熱シリンダ１４で成形されたそのままの状態
で冷却されて固まシ排出される。加熱シリンダ１４およ
び冷却シリンダ２７内周面はホーニング加工によシ鏡面
に仕上げられているため、成形された緩衝器用ピストン
のピストンリング２の外周面はなめらかになり、摺動抵
抗は一層低減される。

なお、板状のＰＴＦＥシート９の内径をテーパ治具７で
拡げてピストン本体１に装着しているので上端側の方が
伸ばし率が大きく、下端側は上端側よシも成形されたピ
ストンリング２の外径が太きくなっている。したがって
ＰＴＦＥシートの外径等を適宜設定することによって前
記した第２図に示すようなスカート付きのピストンリン
グを形成することができる。また、第３図に示したよう
にスカート部４に波状の凹凸全形成するには、第１２図
（／ｒ）および（ロ）に示すように加熱シリンダ１４の
開口テーパ部１４ａに加熱シリンダ１４の軸方向に延び
る波状の凹凸１４ｂｔ設けることによりなされる。

（発明の効果）本発明に係る緩衝器用ピストンは、以上の構成および作
用から成るもので、自己潤滑性および収縮性を有するＰ
ＴＦＥ裏のピストンリングを装着したので従来のように
ＰＴＦＥｔ−コーティングした鋼板製のものよシも弾性
率は低くなり、接触面圧は小さくなって摺動抵抗を低減
することができ、またフェノール樹脂やナイロン製の場
合と比べてもＰＴＦＥは摩擦係数は低いため、摺動抵抗
を大幅に低減することができるという効果が得られる。

またピストン本体の外周面の係合手段にピストンリング
を係合するようにしたので、ピストン本体とピストンリ
ングの固定度は高くなり、摺動時にピストン本体とピス
トンリングが相対移動することはなく、相対移動に伴っ
て生じる異音の発生を防止することができるという効果
が得られる。

また本発明に係る緩衝器用ピストンの↓遣方法によると
きは、平面状のシートからピストンリングを直接成形す
ると共に同時に装着できるので、極めて簡単に製造する
ことができるとともに、ピストンリングの成形の歩留り
が良く、コスト低減を図ることができるという効果が得
られる。

さらに本発明に係る緩衝器用ピストンの製造装置による
ときも、緩衝器ピストンを極めて容易に製造することが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る緩衝器用ピストンの一
部破断正面図、第２図および第３図は第１図のピストン
の他の態様を示す一部破断正面図、第４図は本発明の一
実施例に係る緩衝器用ピストンの製造装置の概念図、第
５図は第４図の装置のシート部材取付手段および加熱筒
を示す一部破断正面図、第６図は第４図の装置のシート
圧着手段の一部破断正面図、第７図は第４図の装置によ
ってピストン本体にＰＴＦＥシート１圧大した状態を示
すテーパ治具およびピストン本体近傍を示す正面断面図
、第８図は第６図の装置の他の態様を示す一部破断圧面
図、第９図は第４図の装置のカシメ手段を示す一部破断
正面図、第１０図は第４図の装置のテーパ治具供給手段
の一部破断圧面図、第１１図は第４図の装置の加熱シリ
ンダ及び冷却シリンダの近傍を示す一部破断圧面図、第
１２図は第１１図の加熱シリンダのテーパ開口部の正面
断面図、第１３図は従来の緩衝器用ピストンの一部破断
正面図である。符号の説明１・・・ピストン本体　　　　２・・・ピストンリング
３・・・係合溝（係合手段）　４・・スカート部５・・
・ターンテーブル６・・・ピストン本体供給手段７・・・テーノ々治具（シート保持手段）９・・・ＰＴ
ＦＥシート　　　１０・・・加熱筒１１・・・シート供
給手段　　１２・・・シート圧着手段１３・、カシメ手
段　　　　１４・・・加熱シリンダ１５・・・載置台特許出願人　　日本オイルシールエ栗株式会社代理人弁
理士　　世　良　和　信：’　ｊｊ、、＞：、丁第９図第１０図第１１図第１２図励第１３図皐続補正書（鵠）昭和６０年　６月２８日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）係合手段を備えたピストン本体の外周面に、四フ
ッ化エチレン樹脂のピストンリングを係合して取付けた
ことを特徴とする緩衝器用ピストン。
（２）シート圧着手段を介してピストン本体外周の係合
部にシートを取付ける工程と、外周にシートを取付けた
ピストン本体を加熱シリンダ内に圧入してシートを加熱
する工程と、さらに該ピストン本体に取付けたシートを
冷却してから取出す工程とからなることを特徴とする緩
衝器用ピストンの製造方法。
（３）ピストン本体に取付けられるシートを保持する保
持手段と、ピストン本体外周の係合部にシートを係止さ
せるシート圧着手段と、前記ピストン本体が保持するシ
ートを内部で加熱する加熱シリンダと、該ピストン本体
に取付けたシートを冷却する冷却手段とから成ることを
特徴とする緩衝器用ピストンの製造装置。